TW201713411A - 空氣清淨機 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種空氣清淨機，可將更廣範圍的空氣吸入集塵器內，而且能夠不使塵埃從集塵器脫落且安裝小型的集塵器。空氣清淨機(1-1)係具備飛行體(2)以及集塵器(4-1至4-4)。飛行體(2)為無人飛行器，具有：本體部(20)；以及螺旋槳(21至24)，安裝於框架(25至28)的前端。各集塵器(4-1(4-2至4-4))係由裝配於螺旋槳(21(22至24))的筒狀之吸附部(40A至40C)、以及本體部(20)內的電源部(31)和升壓部(33)所構成。各吸附部(40A(40B、40C))係由介電質(41)以及介電質(41)內部的電極(42)所構成，吸附部(40A、40B、40C)的電極(42、42、42)係通過配線(33a、33b、33c)而連接於升壓部(33)，電源部(31)係連接於升壓部(33)。

Description

空氣清淨機
本發明係關於一種可浮動於空中並捕集空氣中之塵埃的空氣清淨機。
以往，就此種空氣清淨機而言，例如有專利文獻1、專利文獻2等中所記載的技術。
專利文獻1中所記載的技術係具備：塵埃捕集體，用以吸附空氣中之塵埃；飛行手段，其藉由螺旋槳使該塵埃捕集體浮游於空氣中；以及控制裝置，以控制該飛行手段。
當藉由此種構成使飛行手段驅動，使空氣清淨機浮游於室內時，所浮游的空氣清淨機，就藉由塵埃捕集體之表面的固定電子不織布來吸附空氣中所漂移之塵埃。又，藉由螺旋槳使已附著於室內所置放的家具之頂面、棚架上等的塵埃捲揚於空中，且吸附於該固定電子不織布。
另一方面，專利文獻2所記載的空氣清淨機係具備：飛行體，其由螺旋槳推進的氣球所構成；以及集塵器，其安裝於該飛行體。集塵器係由具有可使彼此帶電為逆極性的吸氣口和排氣口的容器所形成。
藉由此種構成使飛行體利用螺旋槳的推進力在空中 移動時，空氣就會通過供氣口而流入集塵器內。藉此，空氣中帶電的塵埃，就會在集塵器之供氣口附近、內部以及排氣口附近被捕集。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1：日本特開平08-131883號公報
專利文獻2：日本特表2014-515086號公報
但是，在上面所述的習知空氣清淨機中，係存在有如下的課題。
專利文獻1及專利文獻2所記載的空氣清淨機，皆是一邊利用螺旋槳的推力使飛行體移動，一邊使塵埃接觸集塵器並予以捕集的構造。因此，單位時間的塵埃捕集率，就依存於飛行體的速度、路徑。從而，在飛行體的速度較慢且飛行體不太繞行的情況下，塵埃的捕集率就會降低。
尤其是，如專利文獻2所記載的空氣清淨機般，在集塵器之吸氣口和排出口具有不同之電荷的構造中，在施加高電壓以使塵埃帶電的構造的情況下，為了要絕緣，就有必要形成為在吸氣口與排氣口的電極間隔出距離，以使吸氣口和排氣口分離的構造。
當將如此構造的集塵器安裝於會影響飛行體之推進機構之氣流的位置時，就會給飛行體的推進力帶來較大影 響。又，因集塵器會變大，故而空氣清淨機整體的重心會隨著集塵器的安裝位置而移動。因此，飛行體的控制變得非常困難。
本發明係為了解決上述的課題而開發完成者，其目的在於提供一種可將更廣範圍的空氣吸入集塵器內，而且能夠不使塵埃從集塵器脫落且能夠安裝小型之集塵器的空氣清淨機。
為了解決上述課題，第1形態之本發明的空氣清淨機係具備飛行體及集塵器者，該飛行體係將螺旋槳作為推進力而能夠浮動，該集塵器係具有吸氣口和排氣口，且用以靜電吸附已從吸氣口流入的空氣中之塵埃，該空氣清淨機構成為：以飛行體之螺旋槳位於集塵器之吸氣口附近、集塵器之內部或排氣口附近之其中任一處的方式，將集塵器裝配於螺旋槳，以將更廣範圍的空氣吸入集塵器內。
藉由此種構成，飛行體能藉由螺旋槳的推進力而浮動。伴隨飛行體之浮動，空氣中之塵埃能從吸氣口吸入集塵器且靜電吸附於集塵器。詳言之，由於螺旋槳係位於集塵器之吸氣口附近、內部或排氣口附近之中任一處，所以周圍之較寬之範圍的空氣能藉由螺旋槳之吸氣力或排氣力而強制地吸入集塵器內。結果，由於可將更廣範圍的空氣吸入集塵器內，所以即便是在飛行體之速度較慢且飛行體不太繞行的情況下，仍可獲得充分的塵埃捕集率。
又，由於集塵器係靜電吸附塵埃並予以捕集的構造，所以與專利文獻1所記載的空氣清淨機不同，即便是1μm以下之極小的塵埃仍能牢固地吸附。因此，即便有風或對集塵器之些微的撞擊，塵埃仍不會從集塵器脫落。換句話說，比起專利文獻1所記載的空氣清淨機，本發明的空氣清淨機之塵埃的清淨效率非常高。
再者，由於本發明的空氣清淨機為靜電吸附從吸氣口流入集塵器的空氣中之塵埃的構造，所以與專利文獻2所記載的空氣清淨機不同，即便將集塵器設定為使用高電壓，仍不會使集塵器本身大型化。
並且，如此地將集塵器設定為使用高壓電，可藉此產生離子、臭氧等，不僅可提高集塵效率，還可獲得殺菌作用或過敏源不活性化作用。
第2形態之發明係於第1形態之空氣清淨機中，集塵器係具備：複數個筒狀之吸附部，分別具有電極且以相鄰之電極彼此對向的方式，同心狀地嵌入；以及電源部，用以於對向的電極間產生電位差。
藉由此種構成，周圍的空氣就能利用螺旋槳之吸氣力及排氣力，強制地吸入集塵器內。此時，由於集塵器係由同心狀地嵌入的複數個筒狀之吸附部所構成，所以複數個筒狀之吸附部之間會成為空氣通路，而強制吸入的空氣能流通於此等的複數個空氣通路。並且，當集塵器的電源部為接通狀態時，就會在對向的電極間產生電位差，對向的電極之一方會成為正極，另一方會成為負極。結果，帶電 為負極的空氣中之塵埃，會吸附於具有正極之電極的吸附部之表面，而帶電為正極的空氣中之塵埃，會吸附於具有負極之電極的吸附部之表面。
又，由於是將複數個筒狀之吸附部同心狀地嵌入的構成，所以空氣與吸附部的接觸面機會變大，能進一步提高單位時間的塵埃捕集率。
再者，以螺旋槳位於集塵器之內部的方式，來裝配複數個筒狀之吸附部，藉此使吸附部具有作為螺旋槳之罩體的功能。又，由於此種構造係具有導管風扇的功能，所以推進力比螺旋槳單體的時候更為增加。
第3形態之發明係於第2形態之空氣清淨機中，以集塵器之吸氣口成為比排氣口更大徑的方式，將吸附部之吸氣口側的部位擴展成錐狀。
藉由此種構成，就可使大量的空氣從大徑的吸氣口順利地流入吸附部內。
第4形態之發明係於第1形態之空氣清淨機中，集塵器係具備：一對薄片狀之吸附部，分別具有電極且以此等電極彼此相互地對向的方式捲成剖面螺旋狀；以及電源部，用以於對向的電極間產生電位差。
第5形態之發明係於第1形態之空氣清淨機中，集塵器係具備：複數個薄片狀之吸附部，分別具有電極和一個以上的孔，且以固定間隔排列設置於厚度方向；以及電源部，用以於相鄰的吸附部之電極間產生電位差。
藉由此種構成，集塵器之周圍的空氣就能藉由螺旋槳 的吸氣力，從一端的吸附部之孔朝向後段的吸附部吸入。通過後段的吸附部之孔後的空氣係藉由螺旋槳的排氣力而從另一端的孔排出。此時，空氣能接觸複數個吸附部，而空氣中之塵埃則能靜電吸附於吸附部。
第6形態之發明係於第2至4形態中任一項所述之空氣清淨機中，構成集塵器的一個或複數個吸附部係分別具有複數個孔。
藉由此種構成，空氣不僅能從集塵器的吸氣口吸入，還能從吸附部的複數個孔吸入集塵器的內部，而從排氣口排出。從而，可使吸入集塵器內的空氣流量增加，對應地可提高塵埃集塵率。
第7形態之發明係於第6形態之空氣清淨機中，一個或複數個吸附部中之任一個或全部係形成為網狀。
第8形態之發明係於第1至7形態中任一項所述之空氣清淨機中，飛行體為以下構造的無人飛行器(drone)：將從上方吸入並朝向下方排出空氣的複數個上述螺旋漿配設於具有控制飛行動作之控制部的本體部之周圍。
第9形態之發明係於第8形態之空氣清淨機中，飛行體係在中央的本體部具有從下方吸氣並朝向上方排氣的螺旋槳。
第10形態之發明係於第1至9形態中任一項所述之空氣清淨機中，集塵器之吸附部係分別裝配於飛行體之至少一個以上的螺旋槳。
藉由此種構成，當將集塵器的吸附部裝備於飛行體之本體部周圍所配設的螺旋槳並使螺旋槳旋轉時，上方的空氣就能藉由螺旋槳往下方吸引，而塵埃能藉由集塵器的吸附部所捕集。並且，藉由將空氣從上方吸入並朝向下方排出的螺旋槳之推進力，飛行體就會上升。在此種狀態下，藉由本體部的控制部之控制，就可控制飛行體的飛行動作。
又，當使集塵器之吸附部裝配於飛行體之本體部所設置的螺旋槳並使螺旋槳旋轉時，下方的空氣就能藉由螺旋槳往上方吸引，而塵埃則能藉由集塵器的吸附部所捕集。並且，藉由該螺旋槳將空氣從下方吸入並朝向上方排出，朝向上方排出的空氣，就能藉由本體部之周圍所配設的複數個螺旋槳吸氣且朝向下方排氣。換句話說，能在本體部的螺旋槳與周圍的螺旋槳之間生成循環氣流。
再者，藉由將集塵器之吸附部裝配於本體部周圍的螺旋槳與本體部的螺旋槳之雙方，就可生成循環於本體部的螺旋槳與周圍的螺旋槳之間的氣流，而可謀求塵埃捕集率的大幅提升。
第11形態之發明係於第1至7形態中任一項所述之空氣清淨機中，飛行體為將螺旋槳作為推進力的氣球，集塵器之吸附部係裝配於推進用的螺旋漿。
如以上所詳細說明般，依據本發明的空氣清淨機，則具有可藉由集塵器提高單位時間之塵埃捕集率的優異功效。藉此，即便是在幾乎呈靜止的狀態下，仍可充 分地捕集塵埃。又，可靜電吸附空氣中之塵埃，並使塵埃不脫落地牢固補集。再者，可使集塵器本身小型化。藉由將集塵器設定為使用高壓電，則不僅可集塵，還可獲得殺菌作用或過敏源不活性化作用。
尤其是，依據第2形態之發明，則具有可增大空氣與吸附部的接觸面積以進一步提高塵埃捕集率的功效。並且，由於可使集塵器之吸附部具有作為螺旋槳之罩體的功能，所以可防止低空飛行時異物捲入螺旋槳內。又，由於能夠以導管風扇發揮功能，所以亦具有可使螺旋槳之推進力增大的功效。
又，依據第3形態及第6形態的發明，則具有可使吸入集塵器內的空氣之範圍增加以提高塵埃集塵率的功效。
再者，依據第10形態之發明，則具有可生成循環氣流以謀求塵埃捕集率之大幅提升的功效。
1-1至1-4‧‧‧空氣清淨機
2‧‧‧飛行體
4-1至4-6‧‧‧集塵器
4A‧‧‧吸氣口
4B‧‧‧排氣口
5‧‧‧氣球
20‧‧‧本體部
21至24、29、29’‧‧‧螺旋槳
21a至24a、29a‧‧‧馬達
21b至24b、29b‧‧‧旋轉軸
25至28‧‧‧框架
30‧‧‧控制部
30a‧‧‧記憶體
31‧‧‧電源部
32-1至32-4、32-5‧‧‧變壓部
33a、32b、33a至33c‧‧‧配線
33‧‧‧升壓部
34‧‧‧接收部
35‧‧‧天線
40’‧‧‧筒狀體
40A至40C、40A’至40C’、40A”、40B”‧‧‧吸附部
40a1至40a3、40b1至40b3、40c1至40c3、40a1’至40c1’、40a2’至40c2’‧‧‧孔
40A1至40C1‧‧‧上半部
40-1至40-4‧‧‧集塵機
41、41’‧‧‧介電質
42、42a、42b、42’‧‧‧電極
44、45、44’、45’‧‧‧間隔件
46、47‧‧‧環
46a‧‧‧凸部
47a‧‧‧凹部
48‧‧‧筒體
G、G1、G2‧‧‧間隙
G’‧‧‧中心空間
H‧‧‧空氣通路
W‧‧‧空氣
第1圖係顯示本發明之第一實施例的空氣清淨機之立體圖。
第2圖係將空氣清淨機之一部分予以截斷所顯示的概略側視圖。
第3圖係空氣清淨機的俯視圖。
第4圖係用以說明飛行體之控制系統的概略圖。
第5圖係顯示吸附部的分解立體圖。
第6圖係顯示吸附部的剖視圖。
第7圖係顯示吸附部對螺旋槳之裝配及卸下方法的局部側視圖，第7圖(a)係顯示吸附部之裝配前的狀態或卸下後的狀態，第7圖(b)係顯示吸附部的裝配狀態。
第8圖係用以說明空氣清淨機之飛行動作的側視圖。
第9圖係用以說明塵埃之捕集作用的概略剖視圖。
第10圖係顯示吸附部之安裝位置之變化例的局部側視圖，第10圖(a)係顯示使螺旋槳位於吸附部之吸氣口的附近之例，第10圖(b)係顯示使螺旋槳位於吸附部之排氣口的附近之例。
第11圖係本發明之第二實施例的空氣清淨機之主要部分的吸附部之分解立體圖。
第12圖係吸附部的剖視圖。
第13圖係顯示第二實施例之變化例的分解立體圖，第13圖(a)係顯示第一變化例，第13圖(b)係顯示第二變化例。
第14圖係顯示本發明之第三實施例的空氣清淨機之主要部分的吸附部之俯視圖。
第15圖係顯示第14圖的箭頭B-B剖視圖。
第16圖係顯示本發明之第四實施例的空氣清淨機之主要部分的概略剖視圖。
第17圖係顯示第四實施例之變化例的概略剖視圖。
第18圖係顯示本發明之第五實施例的空氣清淨機之主要部分的立體圖。
第19圖係顯示主要部分的剖視圖。
第20圖係顯示第五實施例之變化例的立體圖。
第21圖係將本發明之第六實施例的空氣清淨機之一部分予以截斷所顯示的概略側視圖。
第22圖係顯示空氣清淨機的俯視圖。
第23圖係將本發明之第七實施例的空氣清淨機之一部分予以截斷所顯示的概略側視圖。
第24圖係顯示空氣清淨機的俯視圖。
第25圖係顯示本發明之第八實施例的空氣清淨機之側視圖。
以下，參照圖式說明本發明之最佳形態。
〔實施例1〕
第1圖係顯示本發明之第一實施例的空氣清淨機之立體圖，第2圖係將空氣清淨機之一部分予以截斷所顯示的概略側視圖，第3圖係空氣清淨機的俯視圖。
如第1圖所示，本實施例的空氣清淨機1-1係成為將四個集塵器4-1至4-4裝配於飛行體2的構成。
飛行體2係指以螺旋槳作為推進力而能夠垂直及水平地浮動的多軸旋翼無人飛行器。就多軸旋翼無人飛行器而言，係存在具備有以下之多種多樣的旋翼：具有三個螺旋槳的三旋翼、具有四個螺旋槳的四旋翼、具有五個螺旋槳的五旋翼、具有六個螺旋槳的六旋翼、具有八個螺旋槳的八旋翼等。在本實施例中，係採用四旋翼的無人 飛行器作為飛行體2來應用。
如第2圖及第3圖所示，該飛行體2係具有：本體部20；以及配設於本體部20之周圍的四個螺旋槳21至24。
螺旋槳21至24係安裝於從本體部20呈十字狀地延伸出的四支框架25至28之前端部。具體而言，馬達21a(22a至24a)係安裝於各框架25(26至28)之前端上部，各螺旋槳21(22至24)係固設於各馬達21a(22a至24a)之旋轉軸21b(22b至24b)。
藉此，藉由馬達21a(22a至24a)之驅動，螺旋槳21(22至24)會與旋轉軸21b(22b至24b)一體地旋轉，將空氣從上方吸入而朝向下方排出。換句話說，螺旋槳21(22至24)係藉由旋轉而對飛行體2提供往上方的推進力。
本體部20係具有用以控制飛行體2之飛行動作的控制部30。
第4圖係用以說明飛行體2之控制系統的概略圖。
如第4圖所示，本體部20係收納有：具有記憶體30a的控制部30、電源部31、四個變壓部32-1至32-4、升壓部33、接收部34及天線35。
電源部31係連接於四個變壓部32-1至32-4和升壓部33，各變壓部32-1(32-2至32-4)之輸出端係通過配線32a、32b連接於各螺旋槳21(22至24)之馬達21a(22a至24a)的輸入端。又，升壓部33之輸出端係分別連接於後述的集塵器4-1(4-2至4-4)之吸附部40A至40C內的各電極42。
控制部30係可控制變壓部32-1(32-2至32-4)之輸出電壓。藉此，控制部30可使螺旋槳21(22至24)之馬達21a(22a至24a)的轉速產生變化。
又，同時，控制部30係可使來自電源部31的電壓在升壓部33升壓為高電壓或脈衝電壓，並施加於後述的集塵器4-1(4-2至4-4)之吸附部40A至40C內的各電極42(參照第5圖及第6圖)。
另外，在飛行體2之控制飛行中，大致可區分為自動型控制飛行和操作型控制飛行。自動型控制飛行係指例如將事先製作成的淨化對象空間之3D(三維)繪圖資料儲存於控制部30，控制部30係基於該3D繪圖資料和控制程式，使飛行體2飛行至空間之所期望位置的飛行形態。另一方面，操作型控制飛行係指使用專用操作機、可攜式操作機、智慧型手機或GPS等，從近距離或遠距離手動操作飛行體2的飛行形態。二個控制飛行皆可使飛行體2在全空間內飛行，或是限定在預定的場所或預定高度進行飛行。
此等自動型控制飛行及操作型控制飛行之系統已為習知，可應用任一種控制系統於飛行體2中。
在本實施例中係採用能夠應用自動型控制飛行和操作型控制飛行之雙方的系統。亦即，控制部30係可基於記憶體30a中所儲存的控制程式或3D繪圖等資料來控制變壓部32-1至32-4。另外，可將來自外部的指令電波或來自GPS的電波，經由天線35以接收部34接收，控制部30則 基於所接收到的電波來控制變壓部32-1至32-4或升壓部33。
在第1圖至第3圖中，集塵器4-1至4-4係指用以靜電吸附空氣中之塵埃的機器，如第4圖所示，各集塵器4-1(4-2至4-4)係由以下的構件所構成：裝配於螺旋槳21(22至24)的三個吸附部40A至40C；以及本體部20內的電源部31和升壓部33。
第5圖係顯示吸附部40A至40C的分解立體圖。第6圖係顯示吸附部40A至40C的剖視圖。
如第5圖所示，三個吸附部40A至40C分別為不同直徑的筒狀體，在最大徑的吸附部40A之內側嵌入有吸附部40B，在該吸附部40B之內側嵌入有最小徑的吸附部40C。如第6圖所示，此等吸附部40A至40C係嵌入成同心狀，且預定於吸附部40A、40B間設定為預定寬度的間隙G1，預定於吸附部40B、40C間設定為預定寬度的間隙G2。在本實施例中，被嵌入的三個吸附部40A至40C之上側開口係設定為集塵器4-1(4-2至4-4)之吸氣口4A，下側開口則設定為排氣口4B。
各吸附部40A(40B、40C)係成為以介電質41被覆電極42的構造，藉此，相鄰的吸附部40A、40B之電極42、42彼此對向，相鄰的吸附部40B、40C之電極42、42彼此對向。
吸附部40A之電極42係通過配線33a而連接於升壓部33。然後，吸附部40B、40C之電極42、42係通 過配線33b、33c而分別連接於升壓部33。藉此，依控制部30之控制，預定之電壓就從升壓部33施加於吸附部40A之電極42和吸附部40B之電極42，而在吸附部40A、40B之電極42、42間產生預定之電位差。又，來自升壓部33的預定之電壓，亦施加於吸附部40C之電極42和吸附部40B之電極42，而在吸附部40C、40B之電極42、42間產生預定之電位差。在本實施例中，例如設定為施加6kV的電壓於吸附部40A、40C之電極42、42，而吸附部40B之電極42接地。藉此，可在吸附部40A、40B之電極42、42間產生6kV之電位差，亦可在吸附部40C、40B之電極42、42間同樣地產生6kV之電位差。
如同上述般，吸附部40A至40C係如第3圖至第5圖所示，藉由間隔件44、45所連結。具體而言，吸附部40A、40B係藉由插入間隙G1內的間隔件44所連接，而吸附部40B、40C則藉由插入間隙G2內的間隔件45所連結。
如此，藉由間隔件44、45所連結的吸附部40A至40C整體係裝配於螺旋槳21(22至24)。
具體而言，如第6圖所示，向下的凸部46a凸設於環46，該環46則固設於最外側的吸附部40A之下端部外周面。又，向上的凹部47a凹設於環47，該環47則固設於框架25(26至28)。螺旋槳21(22至24)係位於該環47之中心(參照第5圖)。
環46、47都具有磁性，而環46之凸部46a側的磁極 和環47之凹部47a側的磁極則以成為逆極性的方式安裝。
藉此，可在使吸附部40A至40C下降至螺旋槳21(22至24)側，且在環46抵接於環47的狀態下，將凸部46a嵌入凹部47a。如此，可藉由將吸附部40A至40C裝配於螺旋槳21(22至24)，使螺旋槳21(22至24)位於吸附部40A至40C之內部。並且，藉由環46、47彼此的磁力能防止吸附部40A至40C之上下的移動，而藉由凸部46a與凹部47a的嵌合力能防止水平方向的移動。又，藉由抵抗環46、47的磁力而上拉吸附部40A至40C，就可將吸附部40A至40C從螺旋槳21(22至24)卸下。
另外，在本實施例中，雖然是在吸附部40A至40C之環46設置凸部，在框架25(26至28)側之環47設置凹部，但是當然亦可反之在吸附部40A至40C之環46設置凹部，在框架25(26至28)側之環47設置凸部。
其次，說明本實施例的空氣清淨機1-1之作用及功效。
第7圖係顯示吸附部40A至40C對螺旋槳21(22至24)之裝配及卸下方法的局部側視圖，第7圖(a)係顯示吸附部40A至40C之裝配前的狀態或卸下後的狀態，第7圖(b)係顯示吸附部40A至40C的裝配狀態。第8圖係用以說明空氣清淨機1-1之飛行動作的側視圖。
在使飛行體2浮動之前，將吸附部40A至40C裝配於飛行體2的螺旋槳21(22至24)。亦即，如第7圖(a)所示，使吸附部40A至40C的環46從飛行體2的環47之 正上方下降，並如第7圖(b)所示，使環46的凸部46a嵌合於環47的凹部47a，藉此將吸附部40A至40C裝配於螺旋槳21(22至24)。
在此種狀態下，當依控制部30(參照第4圖)之控制，使螺旋槳21至24以所期望之轉速旋轉時，就如第8圖所示，上方的空氣W會吸入螺旋槳21至24側，且朝向螺旋槳21至24之下方排出。換句話說，藉由螺旋槳21至24之旋轉，而產生往上方的推進力，使飛行體2浮起。
此時，由於螺旋槳21(22至24)位於集塵器4-1(4-2至4-4)之吸附部40A至40C內，所以藉由螺旋槳21(22至24)之吸氣力及排氣力，周圍之較寬範圍的空氣W會通過吸氣口4A強制地被吸入吸附部40A至40C，且強制地從排氣口4B排出。換句話說，由於在吸附部40A至40C內形成空氣W之高速氣流，所以將吸附部40A至40C裝配於螺旋槳21(22至24)的構造係具有導管風扇的功能。結果，可比螺旋槳21至24為單體的時候，獲得更大的推進力。
第9圖係用以說明塵埃之捕集作用的概略剖視圖。
如上述般，飛行體2之周圍的空氣W係藉由螺旋槳21(22至24)之吸氣力及排氣力，強制地吸入吸附部40A至40C內。亦即，如第9圖之箭頭所示，空氣W從上方的吸氣口4A吸入吸附部40A至40C內。此時，由於筒狀之吸附部40A至40C成為同心狀地嵌入的構造，所以從吸氣口 4A吸入的空氣W會通過吸附部40C內。又，由於吸附部40A、40B間的間隙G1、和吸附部40B、40C間的間隙G2都具有作為空氣通路的功能，所以空氣W不僅通過吸附部40C內，還通過此等間隙G1、G2。
此時，當藉由控制部30之控制，上述電壓從升壓部33(參照第4圖)施加於吸附部40A至40C之各電極42時，如上所述，會在吸附部40A、40B之電極42、42間、和吸附部40C、40B之電極42、42間，產生6kV的電位差。因此，吸附部40A、40C帶電為正極，吸附部40B則帶電為負極。
從而，在空氣W通過吸附部40C內或間隙G1、G2時，空氣W中所含之帶電的塵埃，會藉由靜電力而吸附於已帶電的吸附部40A至40C。具體而言，已帶電為負極的塵埃會吸附於吸附部40A、40C之表面，已帶電為正極的塵埃吸則會附於吸附部40B之表面。此後，通過吸附部40C內或間隙G1、G2之後的空氣W係從吸附部40A至40C之排氣口4B朝向下方排出。再者，已從排氣口4B排出的空氣W係藉由螺旋槳21(22至24)，再次從吸氣口4A強制地吸氣，而空氣W的氣流則在吸附部40A至40C之周圍和吸附部40A至40C內循環。
如此，由於本實施例的空氣清淨機1-1係藉由螺旋槳21(22至24)使周圍的空氣W強制地流入吸附部40A至40C內的構造，所以即便是如停留在空中狀態般，速度較慢且不太繞行的情況下，空氣清淨機1-1仍可充分 地捕集空氣中之塵埃。
然後，如第8圖所示，藉由使空氣清淨機1-1在浮起的狀態下移動，就可在較寬的淨化對象空間內活動，且可藉由吸附部40A至40C來捕集存在於較寬之空間中的大量塵埃。
另外，在空氣清淨機1-1活動於空間的情況下，即便吸附部40A至40C裝配於螺旋槳21(22至24)以外的部位，例如本體部20等，由於空氣W仍會通過吸附部40C內或間隙G1、G2，所以能夠進行塵埃之捕集。
然而，吸附部40A至40C的單位時間之塵埃捕集率係對應於空氣W流入吸附部40C內、間隙G1、G2的速度。從而，如專利文獻2所記載的空氣清淨機般，在將吸附部40A至40C裝配於螺旋槳21(22至24)以外之部位的情況下，僅能獲得與空氣清淨機之移動速度對應的塵埃捕集率。
然而，在本實施例的空氣清淨機1-1中，空氣W係以空氣清淨機1-1之移動速度與螺旋槳21(22至24)的空氣流入速度之和的速度，流入吸附部40C內、間隙G1、G2。因此，由於高速的空氣W流入吸附部40C內、間隙G1、G2，所以吸附部40A至40C的單位時間之塵埃捕集率將會變得非常高。結果，可將更廣範圍的空氣W吸入集塵器4-1(4-2至4-4)。
又，塵埃捕集率係對應於空氣W與吸附部的接觸面積。由於本實施例的空氣清淨機1-1係成為使空氣W接觸三個吸附部40A至40C的構造，所以空氣W與吸附部的接 觸面積較大。從而，根據此觀點，可獲得更高之單位時間的塵埃捕集率。
本實施例的空氣清淨機1-1係可使其在多種多樣的淨化對象空間內控制飛行。就一例而言，係能夠進行如下的控制飛行。
亦即，在收不到GPS信號，而且要定期地淨化危險之淨化對象空間的情況下，首先是使用未圖示的操作機，從外部對空氣清淨機1-1發送指令電波，使空氣清淨機1-1飛行。然後，收集可有效率地集塵的飛行路徑之資料，且事先將其3D繪圖資料儲存於控制部30之記憶體30a(參照第4圖)。
之後，控制部30係基於記憶體30a中所儲存的3D繪圖之資料控制變壓部32-1至32-4，使空氣清淨機1-1自動地飛翔於3D繪圖之資料所示的飛行路徑，有效率地集塵空間中的塵埃。
如此的飛行所進行的集塵係藉由用吸附部40A至40C來靜電吸附空氣中之塵埃而進行，所以與專利文獻1中所記載的空氣清淨機不同，即便是1μm以下之極小的塵埃仍能牢固地吸附。從而，一經集塵後的塵埃不會因風或對空氣清淨機1-1之些微的撞擊而脫落。
又，本實施例的空氣清淨機1-1不僅可作為集塵裝置來使用，還可作為除菌裝置來使用。亦即，在第4圖中，為了將高電壓從升壓部33施加於吸附部40A至40C之電極42，可藉由控制升壓部33之輸出電壓，使吸附部 40A至40C產生離子或臭氧。藉此，就可進行空氣清淨機1-1之周圍的殺菌等。
如此，即便將空氣清淨機1-1之集塵器4-1至4-4設定為使用高電壓，仍與專利文獻1中所記載的空氣清淨機不同，而且沒有必要加大吸附部40A至40C的長度或直徑。
在結束淨化作業並著地後的空氣清淨機1-1中，大量的塵埃係吸附於集塵器4-1(4-2至4-4)之吸附部40A至40C。
在空氣清淨機1-1著地時，如第7圖(b)所示，由於吸附部40A至40C係裝配於螺旋槳21(22至24)，所以藉由將吸附部40A至40C朝向上方提起，就可將吸附部40A至40C從螺旋槳21(22至24)卸下。此時，藉由停止對吸附部40A至40C施加電壓，就可使已附著於吸附部40A至40C之大量的塵埃脫落，或將之擦去。
另外，在本實施例中，如第4圖至第6圖所示，雖然是用三個筒狀之吸附部40A至40C、升壓部33及電源部31來構成集塵器4-1(4-2至4-4)，但是筒狀之吸附部的數目並不限定於三個。而可將二個或四個以上的吸附部作為集塵器4-1(4-2至4-4)的構成構件。
又，在本實施例中，雖然飛行體2的螺旋槳21(22至24)係以位於內部的方式將吸附部40A至40C裝配於螺旋槳21(22至24)，但是並不限定於此。
第10圖係顯示吸附部40A至40C之安裝位置之變化例的局部側視圖，第10圖(a)係顯示使螺旋槳21(22至24) 位於吸附部40A至40C之吸氣口4A的附近之例，第10圖(b)係顯示使螺旋槳21(22至24)位於吸附部40A至40C之排氣口4B的附近之例。
亦即，如第10圖(a)所示，將凹部47a向下的環47固設於框架25(26至28)之下側。然後，將凸部46a向上的吸附部40A至40C之環46接觸於環47，使凸部46a嵌合於凹部47a。藉由此種吸附部40A至40C之裝配，螺旋槳21(22至24)就成為位於吸附部40A至40C之吸氣口4A之附近的狀態。
又，如第10圖(b)所示，使筒體48固設於框架25(26至28)之上側，且使環47固設於筒體48之上端，以使環47位於螺旋槳21(22至24)之附近。然後，使吸附部40A至40C的環46嵌合於環47。藉由此種吸附部40A至40C之裝配，螺旋槳21(22至24)就成為位於吸附部40A至40C之排氣口4B之附近的狀態。
藉此，飛行體2之周圍的空氣W，就會在通過吸附部40C內、間隙G1、G2之後通過筒體48內，且急速地朝向外部排出。
〔實施例2〕
其次，說明本發明之第二實施形態。
第11圖係本發明之第二實施例的空氣清淨機之主要部分的吸附部之分解立體圖，第12圖係吸附部的剖視圖。
如第11圖所示，應用於本實施例之空氣清淨機的吸附 部40A至40C係具有複數個孔，此點係與上述第一實施例的吸附部不同。
具體而言，在吸附部40A係穿設有多數個貫通介電質41和電極42的圓形或橢圓形之孔40a1。並且，在吸附部40B、40C係分別穿設有多數個貫通介電質41和電極42的圓形或橢圓形之孔40b1、40c1。
在上述第一實施例中，如第9圖所示，當使螺旋槳21(22至24)旋轉時，空氣W就從吸氣口4A吸入，且該空氣W係分別獨立地通過吸附部40C內和間隙G1、G2。
相對於此，在本實施例中，由於多數個孔40a1至40c1係穿設於吸附部40A至40C，所以如第12圖所示，從吸氣口4A所吸入的空氣W不僅通過吸附部40C內和間隙G1、G2，還通過孔40a1至40c1，而分流至螺旋槳21(22至24)側。而且，空氣W不僅從吸氣口4A還從外側的吸附部40A之孔40a1流入，所以其空氣流量增加部分就能提高塵埃集塵率。
另外，在本實施例中，雖然是於吸附部40A(40B、40C)設置圓形或橢圓形之孔40a1(40b1、40c1)，但是孔並不限定於圓形或橢圓形。如第13圖或第14圖所示，可於吸附部40A至40C設置多種多樣的孔。
第13圖係顯示第二實施例之變化例的分解立體圖，第13圖(a)係顯示第一變化例，第13圖(b)係顯示第二變化例。
第13圖(a)所示的吸附部40A至40C係具有複數個狹 縫狀之孔。
具體而言，在吸附部40A沿著圓周方向以固定間隔穿設複數個貫通介電質41和電極42的縱長狹縫狀之孔40a2。然後，在吸附部40B、40C係沿著圓周方向以固定間隔穿設複數個貫通介電質41和電極42的縱長狹縫狀之孔40b2、40c2。
另一方面，在第13圖(b)所示的吸附部40A至40C中，各自的吸附部40A(40B、40C)係形成網狀。
具體而言，在吸附部40A係在吸附部40A整體穿設有多數個貫通介電質41和電極42且相互接近的矩形狀之孔40a3。然後，在吸附部40B、40C，係在吸附部40B、40C整體穿設有多數個貫通介電質41和電極42且相互接近的矩形狀之孔40b3、40c3。
由於其他的構成、作用及功效係與上述第一實施例同樣，所以省略該等的記載。
〔實施例3〕
其次，說明本發明之第三實施例。
第14圖係顯示本發明之第三實施例的空氣清淨機之主要部分的吸附部之俯視圖，第15圖係顯示第14圖的箭頭B-B剖視圖。
如第14圖所示，在應用於本實施例之空氣清淨機的集塵機40-1(40-2至40-4)中，吸附部40A”、40B”係形成螺旋狀，此點係與上述第一及第二實施例的吸附部不同。
具體而言，一對吸附部40A”、40B”係分別形成薄片狀，在各吸附部40A”(40B”)中，電極42係由介電質41所被覆。此等的吸附部40A”、40B”係形成螺旋狀，且藉由間隔件44而在吸附部40A”、40B”間形成有間隙G。藉此，就成為吸附部40A”的電極和吸附部40B”的電極42隔著間隙G而對向的狀態。
然後，吸附部40A”的電極42和吸附部40B”的電極42通過配線33a、33b而分別連接於升壓部33。
藉此，當在升壓部33所升壓的電源電壓，例如6kV、0kV的電壓，施加於吸附部40A”、40B”的電極42、42時，就在對向的電極42、42間產生電位差，且如第15圖所示，吸附部40A”帶電為正極，吸附部40B”帶電為負極。
藉由此種構成，將吸附部40A”、40B”裝配於螺旋槳21(22至24)(參照第1圖等)之附近，藉此可將周圍的空氣從吸氣口4A強制地吸入，且通過間隙G或吸附部40A”、40B”之中心空間G’，從排氣口4B排出。空氣中之塵埃係在通過中心空間G’、間隙G之期間，靜電吸附於吸附部40A”、40B”之表面。
由於其他的構成、作用及功效係與上述第一及第二實施例同樣，所以省略該等的記載。
〔實施例4〕
其次，說明本發明之第四實施例。
第16圖係顯示本發明之第四實施例的空氣清淨機之主要部分的概略剖視圖。
如第16圖所示，應用於本實施例之空氣清淨機的吸附部40A至40C係使吸氣口4A側的部位成為錐狀，此點與上述第一至三實施例不同。
亦即，吸附部40A至40C之上半部40A1至40C1係擴展成錐狀，而吸氣口4A之開口徑係比排氣口4B之開口徑更大。
藉由此種構成，大量的空氣就能利用螺旋槳21(22至24)之旋轉，從大徑的吸氣口4A順利地吸入至吸附部40A至40C內部，而從排氣口4B強制地排出。
第17圖係顯示第四實施例之變化例的概略剖視圖。
如上所述，在本實施例中，雖然是將吸附部40A至40C之全部的上半部40A1至40C1設定為錐狀，但並不限定於此。即便是將吸附部40A至40C之上半部40A1至40C1的其中任一個設定為錐狀，仍可獲得同樣的作用及功效。
例如，如第17圖所示，亦可僅將吸附部40A至40C當中的吸附部40A之上半部40A1設定成錐狀。
由於其他的構成、作用及功效係與上述第一至三實施例同樣，所以省略該等的記載。
〔實施例5〕
其次，說明本發明之第五實施例。
第18圖係顯示本發明之第五實施例的空氣清淨機之主要部分的立體圖，第19圖係顯示主要部分的剖視圖。
如第18圖所示，本實施例的空氣清淨機係使吸附部的構造與上述第一至第四實施例不同。
亦即，在本實施例中，係沿著厚度方向(圖之上下方向)以等間隔排列設置有三個薄片狀之吸附部40A’至40C’。
具體而言，各吸附部40A’(40B’、40C’)係形成圓形，吸附部40A’、40B’係藉由間隔件44’所連結，吸附部40B’、40C’係藉由間隔件45’所連結。並且，吸附部40A’至40C’整體係裝配於螺旋槳21(22至24)之正上方。
如第19圖所示，於吸附部40A’(40B’、40C’)設置外周的孔40a1'(40b1'、40c1')和內周的孔40a2’(40b2’、40c2’)，最上層的吸附部40C’之孔40c1’、40c2’係設定為吸氣口40A，最下層的吸附部40A’之孔40a1’、40a2’係設定為排氣口40B。
各吸附部40A’(40B’、40C’)係由薄片狀的圓形之介電質41’、和設置於介電質41’內的電極42’所構成，而吸附部40A’(40B’、40C’)之電極42’係通過配線33a(33b、33c)而連接於升壓部33。
藉此，當在升壓部33升壓後的電源電壓、例如6kV、0kV、6kV的電壓，分別施加於吸附部40A'至40C'的電極42’、42’、42’時，就在對向的吸附部40A’、40B’之電極42’、42’間、以及對向的吸附部40C’、40B’之 電極42’、42’間分別產生電位差，使吸附部40A'、40C'帶電為正極，使吸附部40B'帶電為負極。
藉由此種構成，當使螺旋槳21(22至24)旋轉時，周圍的空氣就從作為吸氣口4A的吸附部40C'之孔40c1'、40c2’朝向下層的吸附部40B’流入。然後，空氣係通過吸附部40B’之孔40b1’、40b2’，並到達最下層的吸附部40A’，而從作為排氣口4B之孔40a1’、40a2’排出。在空氣通過吸附部40A’至40C’時，空氣中之塵埃會靜電吸附於吸附部40A’至40C’。
第20圖係顯示第五實施例之變化例的立體圖。
上述說明中，雖然是顯示用間隔件44’、45’來連結吸附部40A’至40C’之例，但是如第20圖所示，亦可將吸附部40A’至40C’裝配於具有環46的筒狀體40’內。
由於其他的構成、作用及功效係與上述第一至第四實施例同樣，所以省略該等的記載。
〔實施例6〕
其次，說明本發明之第六實施例。
第21圖係將本發明之第六實施例的空氣清淨機之一部分予以截斷所顯示的概略側視圖，第22圖係空氣清淨機的俯視圖。
如此等圖所示，本實施例的空氣清淨機1-2係具備有向下的螺旋槳29、以及集塵器4-5，此點與上述第一至第 五實施例不同。
具體而言，馬達29a係安裝於本體部20之下面中央，螺旋槳20係固設於馬達29a之旋轉軸29b。
該螺旋槳29係與螺旋槳21至24不同地，具有藉由其旋轉而將空氣從下方吸入並朝向上方排出的功能。
在本體部20係除了設置有上述變壓部32-1至32-4(參照第4圖)以外，還設置有同構造的變壓部32-5，馬達29a係通過未圖示的配線而連接於該變壓部32-5。該變壓部32-5亦連接於控制部30(參照第4圖)，藉此，控制部30之控制就能通過變壓部32-5來控制螺旋槳29之轉速。
在本實施例中，上述實施例的集塵器4-1至4-4並未被應用，而僅有應用到集塵器4-5。集塵器4-5亦與集塵器4-1至4-4同樣，具有吸附部40A至40C，吸附部40A至40C係僅裝配於螺旋槳29。對螺旋槳29之裝配方法，係與對螺旋槳21(22至24)之裝配方法同樣。亦即，藉由將吸附部40A至40C的環46，嵌入本體部20下面的環47，就可將吸附部40A至40C裝配於本體部20下面的螺旋槳29。
該吸附部40A至40C的電極42、42、42(未圖示)，亦與上述第一實施例之情況同樣，通過未圖示的配線連接於本體部20內的升壓部33(參照第4圖)。亦即，控制部30係可使來自電源部31之電壓在升壓部33升壓為高電壓或脈衝電壓，並施加於此等吸附部40A至40C的電極42、42、42。
藉由此種構成，就可使螺旋槳21至24旋轉，並使空氣清淨機1-2浮起。並且，當使螺旋槳29旋轉時，下方的空氣就會藉由螺旋槳29從吸氣口4A往上抽至吸附部40A至40C內，而空氣中的塵埃則能藉由集塵器4-5的吸附部40A至40C所捕集。然後，空氣會從吸附部40A至40C之排氣口4B朝向上方排出。如此，朝向上方排出的空氣係能利用螺旋槳21至24吸入而朝向下方排出。結果，空氣會在螺旋槳29與周圍的螺旋槳21至24之間循環，生成循環氣流。
由於其他的構成、作用及功效係與上述第一至第五實施例同樣，所以省略該等的記載。
〔實施例7〕
其次，說明本發明之第七實施例。
第23圖係將本發明之第七實施例的空氣清淨機之一部分予以截斷所顯示的概略側視圖，第24圖係空氣清淨機的俯視圖。
如此等圖所示，本實施例的空氣清淨機1-3，係使集塵器4-1至4-4、4-5裝配於全部的螺旋槳21至24、29，此點與上述第一至第六實施例不同。
亦即，集塵器4-1至4-4的吸附部40A至40C係與上述第一實施例同樣分別裝配於螺旋槳21至24，而集塵器4-5的吸附部40A至40C則與上述第六實施例同樣裝配於螺旋槳29。
藉由此種構成，如第23圖所示，空氣W係可確實地在螺旋槳21至24與螺旋槳29之間循環，而可謀求藉由五個集塵器4-1至4-5的塵埃捕集率之大幅提升。
由於其他的構成、作用及功效係與上述第一至第六實施例同樣，所以省略該等的記載。
〔實施例八〕
其次，說明本發明之第八實施例。
第25圖係顯示本發明之第八實施例的空氣清淨機之側視圖。
如第25圖所示，本實施例之空氣清淨機1-4係由用螺旋槳29’來推進的氣球5和集塵器4-6所構成。
具體而言，螺旋槳29’係設置於氣球5的後部，而集塵器4-6的吸附部40A至40C則裝配於該螺旋槳29’。
吸附部40A至40C的電極42、42、42(未圖示)係連接於未圖示的升壓部33，該升壓部33係連接於未圖示的電源部31，電源部31的電壓係以升壓部33升壓，並施加於吸附部40A至40C的各電極42。
藉由此等構成，一邊使螺旋槳29’旋轉，一邊使氣球5飛行，藉此能使空氣強制地吸入吸附部40A至40C內。然後，空氣通過吸附部40A至40C內而排出，藉此能使空氣中之塵埃靜電吸附於吸附部40A至40C。
由於其他的構成、作用及功效係與上述第一至第七實施例同樣，所以省略該等的記載。
另外，本發明並不限定於上述實施例，而能夠在發明之要旨的範圍內進行各種變化或變更。
例如，在上述實施例中，係顯示將集塵器之吸附部40A至40C安裝於全部的螺旋槳21至24之例。但是，集塵器之吸附部只要裝配於飛行體之至少一個以上的螺旋槳即可。從而，僅將吸附部40A至40C裝配於螺旋槳21至24中之任一個的空氣清淨機，亦涵蓋於本發明之範圍內。
1-1‧‧‧空氣清淨機
2‧‧‧飛行體
4-1至4-4‧‧‧集塵器
20‧‧‧本體部
21至24‧‧‧螺旋槳
21a‧‧‧馬達
21b‧‧‧旋轉軸
25、27‧‧‧框架
40A至40C‧‧‧吸附部
46、47‧‧‧環

Claims (11)

  1. 一種空氣清淨機，係具備飛行體及集塵器者，該飛行體係將螺旋槳作為推進力而能夠浮動，該集塵器係具有吸氣口和排氣口，且用以靜電吸附已從吸氣口流入的空氣中之塵埃，以上述飛行體之螺旋槳位於上述集塵器之吸氣口附近、集塵器之內部或排氣口附近之中任一處的方式，將上述集塵器裝配於螺旋槳，以將更廣範圍的空氣吸入集塵器內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之空氣清淨機，其中，上述集塵器係具備：複數個筒狀之吸附部，分別具有電極且以相鄰之電極彼此對向的方式，同心狀地嵌入；以及電源部，用以於上述對向的電極間產生電位差。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之空氣清淨機，其中，以上述集塵器之吸氣口成為比排氣口更大徑的方式，將吸附部之吸氣口側的部位擴展成錐狀。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之空氣清淨機，其中，上述集塵器係具備：一對薄片狀之吸附部，分別具有電極且以此等電極彼此相互地對向的方式捲成剖面螺旋狀；以及電源部，用以於上述對向的電極間產生電位差。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之空氣清淨機，其中，上述集塵器係具備：複數個薄片狀之吸附部，分別具有電極和一個以上的孔，且以固定間隔排列設置於厚度方向；以及電源部，用以於相鄰的吸附部之電極間產生電位 差。
  6. 如申請專利範圍第2項至第4項中任一項所述之空氣清淨機，其中，構成上述集塵器的上述一個或複數個吸附部係分別具有複數個孔。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之空氣清淨機，其中，上述一個或複數個吸附部中之任一個或全部係形成為網狀。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之空氣清淨機，其中，上述飛行體為以下構造的無人飛行器：將從上方吸入並朝向下方排出空氣的複數個上述螺旋漿配設於具有控制飛行動作之控制部的本體部之周圍。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之空氣清淨機，其中，上述飛行體係在中央的上述本體部具有從下方吸氣並朝向上方排氣的螺旋槳。
  10. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之空氣清淨機，其中，上述集塵器之吸附部係分別裝配於上述飛行體之至少一個以上的螺旋槳。
  11. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之空氣清淨機，其中，上述飛行體為將螺旋槳作為推進力的氣球；上述集塵器之吸附部係裝配於上述推進用的螺旋漿。
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